Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát từ nguyên liệu chè đen

0 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG NGUYỄN QUỐC SINH NGHIÊN CỨU QUY TRÌNH SẢN XUẤT NƯỚC GIẢI KHÁT TỪ NGUYÊN LIỆU CHÈ ĐEN CHUYÊN NGÀNH: CƠNG NGHỆ THỰC PHẨM VÀ ĐỒ UỐNG MÃ SỐ: 60.54.02 TĨM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: TS. ĐẶNG MINH NHẬT Đà Nẵng - Năm 2010 0 Cơng trình được hồn thành tại ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: TS. ĐẶNG MINH NHẬT Phản biện 1: PGS. TS. TRẦN THỊ XƠ Phản biện 2: PGS. TS. ĐÀO HÙNG CƯỜNG Luận văn sẽ được bảo vệ tại Hội đồng chấm Luận văn Thạc sỹ Kỹ thuật họp tại Đại Học Đà Nẵng vào ngày ….tháng … năm 2010. Cĩ thể tìm hiểu Luận văn tại: - Trung tâm Thơng tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng. - Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Lĩnh vực sản xuất nước giải khát đã cĩ lịch sử phát triển rất lâu. Cùng với sự phát triển của xã hội, nước giải khát càng thể hiện vai trị quan trọng của mình, nĩ khơng chỉ nhằm cung cấp nước cho cơ thể sống, mà cịn là cách thưởng thức hương vị của sản phẩm. Từ những năm cuối thể kỷ XX, khi mức sống của người dân được nâng cao, người tiêu dùng càng quan tâm hơn đến sức khỏe nên quay về với các thực phẩm cĩ nguồn gốc tự nhiên. Vì vậy, xu hướng tiêu thụ các loại nước uống được sản xuất từ nguyên liệu tự nhiên ngày càng tăng [25], [26]. Cây chè (Camellia sinensis O.Kuntze) là một loại cây cơng nghiệp được trồng rộng rãi ở nhiều nước. Nước chè là đồ uống phổ biến của nhiều dân tộc. Con người đã sớm nhận biết được tính ưu việt và tính đa chức năng của loại nước uống này. Người Trung Quốc đã từng đánh giá: Chè là loại nước uống bổ dưỡng, cĩ giá trị sinh học cao nhờ chữa được một số bệnh về tim mạch, về tiêu hĩa, cĩ tác dụng lợi tiểu, giải độc và chống nhiễm xạ… Do đĩ các nhà nghiên cứu rất quan tâm đến khả năng phát triển của các loại sản phẩm từ chè. Cách thức uống chè theo kiểu truyền thống là dùng nước sơi để hãm chè đã trở nên bất tiện do sự địi hỏi về dụng cụ pha chế, cũng như thời gian pha chế… Cơng nghệ mới đã đưa ra các sản phẩm chè túi lọc rồi chè hồ tan để khắc phục sự bất tiện trong cách pha chè theo kiểu truyền thống. Với việc sử dụng các sản phẩm chè túi lọc hay chè hồ tan, thời gian pha chè giảm đáng kể. Bên cạnh đĩ, bằng cách cải tiến, bổ sung thêm nguyên liệu phụ và hương liệu, các sản phẩm chè túi lọc và chè hồ tan khơng chỉ cĩ chất lượng gần với chất lượng chè pha mà cịn cĩ mùi thơm, 2 hương vị khác biệt. Dạng sản phẩm này rất phù hợp với những người trẻ tuổi. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, pha chè túi lọc hay chè hồ tan cũng gặp phải những khĩ khăn. Hiện nay, trên thị trường đã xuất hiện một số loại chè uống liền như Chè xanh 0o, chè Lipton, chè xanh C2,… trong khi đĩ sản phẩm nước giải khát từ chè đen cịn rất mới trên thị trường. Do đĩ để gĩp phần đa dạng hĩa các sản phẩm chế biến từ chè Việt Nam, hạ giá thành và đáp ứng thị hiếu của người tiêu dùng ngày càng địi hỏi cao về chất lượng, phong phú về chủng loại, đặc biệt là nâng cao sức khỏe của người tiêu dùng, việc thực hiện đề tài: “Nghiên cứu quy trình sản xuất nước giải khát từ nguyên liệu chè đen” là một việc làm cần thiết. Qua đĩ, tìm ra dịng sản phẩm nước giải khát mới được sản xuất từ chè đen. 2. Mục đích nghiên cứu Mục đích chính của đề tài là nghiên cứu cơng nghệ sản xuất nước giải khát chè đen. Để xây dựng quy trình cơng nghệ, đề tài giải quyết một số vấn đề kỹ thuật cơ bản, cụ thể là: - Nghiên cứu qúa trình trích ly chè đen. Từ đĩ, tìm các thơng số cơng nghệ thích hợp cho quá trình trích ly chè đen nhằm thu hồi các chất trong nguyên liệu chè đảm bảo hiệu quả kinh tế. - Nghiên cứu quá trình phối chế. - Nghiên cứu quá trình thanh trùng. - Đánh giá chất lượng sản phẩm và xác định thời hạn bảo quản. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3.1. Đối tượng nghiên cứu: chè đen OF 3.2. Phạm vi nghiên cứu: Trong phạm vi nghiên cứu của đề tài này, chúng tơi chỉ 3 nghiên cứu cho chè đen và từ mặt hàng chè đen OF là loại chè giàu các thành phần quý của chè, cĩ thể sử dụng để chế biến nước giải khát từ chè đáp ứng nhu cầu người tiêu dùng. Thời gian thực hiện nghiên cứu trong 4-5 tháng. 4. Phương pháp nghiên cứu Sử dụng các phương pháp phân tích vật lý, hố lý, hố học, vi sinh, cảm quan, phương pháp tốn học và tin học để nghiên cứu. 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 5.1. Ý nghĩa khoa học Nghiên cứu các thơng số cơng nghệ của từng cơng đoạn để xác định quy trình chế biến nước giải khát chè đen. 5.2. Ý nghĩa thực tiễn Sử dụng chè đen của các nhà máy trong nước để sản xuất sản phẩm phục vụ cho đời sống nhân dân, gĩp phần nâng cao giá trị của cây chè, đồng thời tạo ra sản phẩm mới gĩp phần làm đa dạng các sản phẩm nước giải khát chế biến từ chè đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người tiêu dùng. 6. Cấu trúc luận văn Nội dung của luận văn được trình bày theo các phần sau: Mở đầu Chương I : Tổng quan tài liệu Chương II : Đối tượng và phương pháp nghiên cứu Chương III : Kết quả và thảo luận Kết luận và kiến nghị Tài liệu tham khảo Phụ lục 4 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1.1. Tổng quan về thị trường nước giải khát từ chè 1.2. Vai trị của cây chè đối với sức khoẻ con người và nền kinh tế quốc dân 1.3. Khái quát về chè đen 1.4. Tổng quan về quá trình trích ly 1.5. Quá trình thanh trùng 1.6. Một số nghiên cứu trong nước và ngồi nước về đồ uống chế biến từ chè CHƯƠNG 2 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng nghiên cứu 2.1.1. Nguyên liệu 2.1.2. Phụ liệu - Đường sacaroza - Axit xitric - Axit ascorbic - Hương liệu: Hương dâu, hương dứa, hương trái cây hỗn hợp 2.2. Phương pháp nghiên cứu Sử dụng các phương pháp phân tích vật lý, hố lý, hố học, vi sinh, cảm quan, phương pháp tốn học và tin học để nghiên cứu. Hình 2.1: Mẫu chè đen OF Trong nghiên cứu này, chúng tơi sử dụng nguyên liệu chè đen OF. Chè cĩ dạng viên nhỏ, do Cơng ty Đầu Tư và Phát Triển Chè Nghệ An cung cấp. Mẫu chè được bảo quản trong 2 lớp túi polyetylen kín để tránh hút ẩm. 5 CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ VÀ BÀN LUẬN 3.1. Xác định một số chỉ tiêu hĩa lý của chè đen Bảng 3.1: Các chỉ tiêu hĩa lý của chè đen OF Thành phần Chè nguyên liệu TCVN 1454-1993 Chất hịa tan (%) 34,72 +2,40 Khơng nhỏ hơn 32 Tro tổng số (%) 4,34 +0,10 4 - 8 Độ ẩm (%) 6,00 +0,25 Khơng lớn hơn 7 Tanin (%) 12,44 +0,74 Khơng nhỏ hơn 9,0 Cafein (%) 2,30 +0,10 Khơng nhỏ hơn 1,8 Kết quả ở bảng 3.1 cho thấy chè đen OF cĩ các chỉ tiêu hĩa lý phù hợp với tiêu chuẩn chất lượng quy định, khơng bị hư hỏng đảm bảo yêu cầu về nguyên liệu nghiên cứu ban đầu. 3.2. Nghiên cứu quá trình trích ly chè đen 3.2.1 Khảo sát các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chiết chè Nhiệt độ (0C) 0.322 0.384 0.409 0.417 3.27 3.64 4.37 4 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 70 80 90 100 C h ấ t t a n ( g ) 0 1 2 3 4 5 Chất tan Tanin T a n i n ( % ) Hình 3.1: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng tanin và chất tan theo nhiệt độ trích ly 6 T a n i n ( % ) 0.263 0.411 0.446 0.467 0.469 1.82 3.27 4 4.73 4.71 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 10 15 20 25 30 Tỷ lệ DM/NL (ml/g) C h ấ t t a n ( g ) 0 1 2 3 4 5 Chất tan Tanin Hình 3.2: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi hàm lượng tanin và chất tan theo tỷ lệ nước/nguyên liệu 0.368 0.4110.403 0.433 0.4654.684.73 3.64 3.463.27 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 5 10 15 20 25 Thời gian (Phút) C h ấ t t a n ( g ) 0 1 2 3 4 5 Chất tan Tanin T a n i n ( % ) Hình 3.3: Đồ thị biểu diễn sự thay đổi của hàm lượng tanin và chất tan theo thời gian trích ly 7 Nhận xét: - Khoảng ảnh hưởng nhiều nhất của nhiệt độ đến quá trình chiết chè là 80 ÷ 900C, kết quả này cũng phù hợp với nghiên cứu của Vũ Hồng Sơn và Hà Duyên Tư, 2009 [10]. - Hàm lượng chất tan chiết được tăng theo chiều tăng của tỷ lệ nước/nguyên liệu. Hàm lượng tanin trong dịch trích ly cũng tăng từ 1,82% đến 4,73%. Miền ảnh hưởng của tỷ lệ nước/nguyên liệu đến quá trình chiết chè là 15/1÷30/1. - Khoảng thời gian ảnh hưởng nhiều nhất đến quá trình chiết chè là 15÷25 phút. Tĩm lại: Các yếu tố thời gian trích ly, tỷ lệ dung mơi/nguyên liệu và nhiệt độ trích ly ảnh hưởng rõ rệt đến hàm lượng tanin và chất tan thu được trong quá trình trích ly. Từ kết quả nghiên cứu của các thực nghiệm này, chúng tơi chọn điều kiện cho nghiên cứu quy hoạch thực nghiệm để tối ưu hĩa quá trình trích ly tanin như sau: Nhiệt độ từ 800C đến 900C, thời gian trích ly 15 đến 25 phút và tỷ lệ nước/nguyên liệu từ 15/1 đến 30/1. 3.2.2. Tối ưu hĩa quá trình trích ly chè 3.2.2.1. Nghiên cứu ảnh hưởng đồng thời các yếu tố đến hàm lượng tanin chiết được bằng phương pháp quy hoạch thực nghiệm - Miền khảo sát được chọn để nghiên cứu là: Nhiệt độ (80÷900C), thời gian (15÷25 phút), tỷ lệ nước/nguyên liệu (15/1÷30/1). - Kết quả thực nghiệm trích ly chè theo quy hoạch trực giao bậc hai với ba yếu tố như đã trình bày được cho trong bảng 3.3. 8 Bảng 3.3: Các thí nghiệm tiến hành và kết quả Thí nghiệm x1 (0C) x2 (Phút) x3 (ml/g) Hàm lượng tanin (%) 1 80 15 15 2,55 2 90 15 15 1,46 3 80 25 15 2,91 4 90 25 15 3,64 5 80 15 30 2,91 6 90 15 30 3,64 7 80 25 30 3,64 8 90 25 30 5,09 9 78 20 23 3,64 10 92 20 23 3,64 11 85 13 23 2,43 12 85 27 23 3,64 13 85 20 12 2,91 14 85 20 33 3,64 15 85 20 23 4,18 16 85 20 23 4,37 17 85 20 23 4,00 9 - Kiểm tra ý nghĩa hệ số b trong phương trình hồi quy: Bảng 3.4: Các hệ số cĩ nghĩa và khơng cĩ nghĩa của phương trình hồi quy Kết quả kiểm tra sự “khơng tương thích” của mơ hình khi tiến hành phân tích hồi quy cho thấy giá trị p của sự “khơng tương thích” của mơ hình là 0,1859 cho thấy mơ hình hồn tồn tương thích Hệ số b Giá trị của hệ số b Giá trị p Ghi chú b0 3,96 0,0004 b1 0,16 0,1945 Loại b2 0,55 0,0005 b3 0,49 0,0011 b12 0,32 0,0355 b13 0,32 0,0355 b23 -0,045 0,7420 Loại b11 -0,12 0,4237 Loại b22 -0,45 0,0100 b33 -0,32 0,0481 10 với thực nghiệm. Ngồi ra, R2 của mơ hình là 0,8791 cho thấy các kết quả tính tốn và thực nghiệm là gần nhau và chấp nhận được. Nghĩa là mơ hình mơ phỏng đúng với thực nghiệm. Như vậy, hàm lượng tanin được biểu diễn bằng mơ hình bậc hai: y = 3,96 + 0,55x2 + 0,49x3 + 0,32x1x2 + 0,32x1x3 – 0,45x22 – 0,32x32 3.2.2.2. Xác định điều kiện tối ưu quá trình trích ly Sử dụng phần mềm Design- Expert 7.1 làm cơng cụ để tiến hành tối ưu hĩa. Kết quả thu được như sau: Nhiệt độ trích ly ở 900C, thời gian 25 phút, tỷ lệ nước/nguyên liệu 30/1(ml/g), khi đĩ hàm lượng tanin đạt 4,85%. Với phương án tối ưu này thì các yêu cầu đối với 3 yếu tố ảnh hưởng đều đạt 100% mong muốn. Mục tiêu về hàm lượng tanin đạt 93,6% mong muốn. 3.2.3. Ảnh hưởng của số lần chiết đến chất lượng của dịch chè Bảng 3.5: Ảnh hưởng của số lần chiết đến một số chỉ tiêu chất lượng của dịch chiết Lần chiết Hàm lượng chất tan (g) Hàm lượng Tanin (%) Nhận xét chung về dịch chè Lần thứ nhất 0,475 5,093 Đỏ nâu đậm, vị chát đậm, hương thơm mạnh Lần thứ hai 0,159 2,183 Đỏ nâu, vị chát vừa phải, hương thơm nhẹ Lần thứ ba 0,054 0,364 Màu rất nhạt, khơng nhận thấy vị chát, khơng cĩ hương chè Lần thứ tư 0,00 0,00 Dịch trong 11 Nhận xét: Với hai lần trích ly, chúng ta đã thu hồi được hầu hết các chất trong nguyên liệu. Hiệu suất thu hồi chất tan đạt 91,30%, hiệu suất thu hồi tanin đạt 58,49%. 3.3. Nghiên cứu quá trình phối chế phụ gia 3.3.1. Xác định một số tính chất lý hố của nước giải khát từ chè Bảng 3.6: Một số tính chất lý hĩa của nước giải khát từ chè STT Sản phẩm pH Đường tổng số (%) Độ axit 1 Lipton trà đen 3,07 9,6 0,184 2 Trà xanh vị chanh 3,56 9,5 0,183 3 Trà xanh Shiki 3,28 11,0 0,122 4 Trà xanh Jcha 5,53 7,2 0,015 5 Trà xanh Sagiko 5,48 7,0 0,013 6 Trà xanh khơng độ 3,29 5,0 0,143 Từ kết quả trên, chúng tơi định hướng nghiên cứu dịng sản phẩm nước giải khát từ chè cĩ đường và sản phẩm thuộc nhĩm chua. 99.08 68.4 99.08 91.3 61.4161.4158.49 40.7 0 20 40 60 80 100 1 lần 2 lần 3 lần 4 lần Số lần chiết Chất tan Tanin H i ệ u s u ấ t t h u h ồ i ( % ) Hình 3.6: Đồ thị biểu diễn hiệu suất thu hồi chất tan và tanin theo các lần chiết 12 3.3.2. Nghiên cứu thị hiếu của người tiêu dùng 46.40% 39.20% 5.60% 8.80% Ngọt nhiều Ngọt vừa Hơi ngọt Khơng ngọt Hình 3.7: Biểu đồ biểu diễn mức độ ưa thích vị chát 8.00% 18.40% 48.80% 24.80% Chát nhiều Chát vừa Hơi chát Khơng chát Hình 3.8: Biểu đồ biểu diễn mức độ ưa thích vị chua 34.40% 44.00% 15.20% 6.40% Chua nhiều Chua vừa Hơi chua Khơng chua Hình 3.9: Biểu đồ biểu diễn mức độ ưa thích vị ngọt 13 3.3.3. Nghiên cứu phối chế các thành phần của nước giải khát Bảng 3.7: Ảnh hưởng của tỷ lệ pha lỗng dịch chè đến cường độ vị chát của dịch chè Bảng 3.8: Ảnh hưởng của hàm lượng đường đến cường độ vị ngọt 24.00% 32.00% 44.00% Cĩ mạnh Cĩ nhẹ Khơng Hình 3.10: Biểu đồ biểu diễn mức độ ưa thích hương thơm Cơng thức CT1 CT 2 CT 3 CT 4 CT 5 Dịch chè/nước 1:3 1:5 1:7 1:9 1:11 Điểm cảm quan 3,714a 2,857b 2,143c 1,429d 0,571e Cường độ vị chát Rất chát Khá chát Chát vừa phải Hơi chát Hơi chát Cơng thức CT 5 CT 4 CT 3 CT 2 CT 1 Hàm lượng đường (g/100ml) 11 10 9 8 7 Điểm cảm quan 4,286a 3,286b 2,714b 2,000c 1,429c Cường độ vị ngọt Rất ngọt Khá ngọt Khá ngọt Ngọt vừa phải Hơi ngọt 14 Bảng 3.9: Ảnh hưởng của hàm lượng axit xitric đến cường độ vị chua Từ các kết quả nghiên cứu các thành phần phối chế riêng rẽ ở bảng 3.7; 3.8; 3.9, chúng tơi xác định được hàm lượng của các thành phần phối chế là: Tỷ lệ dịch chè/nước (1/9 – 1/11), axit xitric (0,08 – 0,09g/100ml), axit ascorbic (0,05g/100ml), đường sacaroza (7 – 8g/100ml). 3.3.3.4 . Xác định hàm lượng chất thơm bổ sung Bảng 3.10: Ảnh hưởng của hàm lượng hương dâu đến mức độ ưa thích mùi Cơng thức CT 1 CT 2 CT 3 CT 4 CT 5 Hàm lượng axit xitric (g/100ml) 0,08 0,09 0,10 0,11 0,12 Điểm cảm quan 2,286d 2,714cd 3,286bc 3,857ab 4,286a Cường độ vị chua Hơi chua Khá chua Khá chua Rất chua Rất chua Cơng thức CT3 CT 2 CT 4 CT 1 CT 5 Hương dâu (ml/100ml) 0,03 0,04 0,02 0,05 0,01 Điểm cảm quan 6,714a 5,714ab 5,571ab 4,857bc 3,714c Mức độ ưa thích mùi Thích Tương đối thích Tương đối thích Khơng thích cũng khơng ghét Tương đối khơng thích 15 Bảng 3.11: Ảnh hưởng của hàm lượng hương dứa đến mức độ ưa thích mùi Cơng thức CT 1 CT 2 CT 3 CT 4 CT 5 Hương dứa (ml/100ml) 0,09 0,07 0,05 0,03 0,01 Điểm cảm quan 7,286a 6,571ab 5,286bc 4,571cd 3,714d Mức độ ưa thích mùi Thích Thích Tương đối thích Khơng thích cũng khơng ghét Tương đối khơng thích Bảng 3.12: Ảnh hưởng của hàm lượng hương trái cây hỗn hợp đến mức độ ưa thích mùi Từ các kết quả trên, chúng tơi xác định được hàm lượng chất thơm bổ sung thích hợp để phối chế là hương dâu (0,02ml/100ml), hương dứa (0,07ml/100ml), hương trái cây hỗn hợp (0,015ml/100ml). 3.3.4. Nghiên cứu cơng thức phối chế Sử dụng phương pháp quy hoạch thực nghiệm bậc 1 để thiết lập các cơng thức phối chế khi cĩ sự tương tác của các thành phần phối chế. Cơng thức CT 1 CT 2 CT 3 CT 4 CT 5 Hương trái cây hỗn hợp (ml/100ml) 0,025 0,020 0,015 0,010 0,005 Điểm cảm quan 6,714a 6,429a 5,714ab 4,714b 4,429b Mức độ ưa thích mùi Thích Tương đối thích Tương đối thích Khơng thích cũng khơng ghét Tương đối khơng thích 16 Bảng 3.15: Kết quả đánh giá cảm quan các cơng thức phối chế sản phẩm nước giải khát chè đen hương dâu Cơng thức Dịch chè/nước (ml/ml) Đường (g/100ml) Axit xitric (g/100ml) Axit ascorbic (g/100ml) Hương dâu (ml/100ml) Điểm cảm quan (*) Mức độ ưa thích CT 3 1:9 8 0,08 0,05 0,02 6,821a Thích Bảng 3.16: Kết quả đánh giá cảm quan các cơng thức phối chế sản phẩm nước giải khát chè đen hương dứa Cơng thức Dịch chè/nước (ml/ml) Đường (g/100ml) Axit xitric (g/100ml) Axit ascorbic (g/100ml) Hương dứa (ml/100ml) Điểm cảm quan (*) Mức độ ưa thích CT 4 1:11 8 0,08 0,05 0,07 6,964a Thích Bảng 3.17: Kết quả đánh giá cảm quan các cơng thức phối chế sản phẩm nước giải khát chè đen hương trái cây hỗn hợp Cơng thức Dịch chè/nước (ml/ml) Đường (g/100ml) Axit xitric (g/100ml) Axit ascorbic (g/100ml) Hương trái cây hỗn hợp (ml/100ml) Điểm cảm quan (*) Mức độ ưa thích CT 5 1:9 7 0,09 0,05 0,015 7,036a Thích (*): Điểm trung bình của hội đồng cảm quan về mức độ ưa thích màu, mùi, vị, độ trong Kết luận: Từ các kết quả trên, chúng tơi xác định cơng thức phối chế thích hợp để tạo ra sản phẩm nước giải khát chè đen như sau: 17 Hàm lượng phụ gia Sản phẩm Dịch chè/nước (ml/100ml) Sacaroza (g/100ml) Axit xitric (g/100ml) Axit ascorbic (g/100ml) Hương liệu (ml/100ml) Hương dâu 1:9 8 0,08 0,05 0,02 Hương dứa 1:11 8 0,08 0,05 0,07 Hương trái cây hỗn hợp 1:9 7 0,09 0,05 0,015 3.4. Xác định chế độ thanh trùng Đề tài tiến hành xác định thời gian nâng, hạ nhiệt và thời gian giữ nhiệt tương ứng với nhiệt độ thanh trùng theo nghiên cứu của Carla,1992 [22]. Kết quả thu được như sau: Cơng thức 1: Thanh trùng ở nhiệt độ 65oC với thời gian nâng nhiệt 13 phút, thời gian giữ nhiệt 1 phút, thời gian hạ nhiệt là 7 phút. Cơng thức 2: Thanh trùng ở nhiệt độ 70oC với thời gian nâng nhiệt 14 phút, thời gian giữ nhiệt 1 phút, thời gian hạ nhiệt là 8 phút. Cơng thức 3: Thanh trùng ở nhiệt độ 75oC với thời gian nâng nhiệt 15 phút, thời gian giữ nhiệt 1 phút, thời gian hạ nhiệt là 14 phút. Cơng thức 4: Thanh trùng ở nhiệt độ 80oC với thời gian nâng nhiệt 17 phút, thời gian giữ nhiệt 1 phút, thời gian hạ nhiệt là 16 phút. Cơng thức 5: Thanh trùng ở nhiệt độ 85oC với thời gian nâng nhiệt 19 phút, thời gian giữ nhiệt 1 phút, thời gian hạ nhiệt là 18 phút. 18 Bảng 3.18: Ảnh hưởng của chế độ thanh trùng đến số lượng vi sinh vật và chỉ số OD Nhiệt độ Chỉ tiêu Sản phẩm hương dâu Sản phẩm hương dứa Sản phẩm hương trái cây hỗn hợp Đối chứng VSV hiếu khí 3,22*102 3,36*102 3,95*102 VSV hiếu khí 0,41*101 0,27*101 0,11*101 65oC Chỉ số OD -0,025 -0,031 -0,014 VSV hiếu khí 0,23*101 0,41*101 0,18*10 1 70oC Chỉ số OD -0,032 -0.043 -0,023 VSV hiếu khí 0 0,18*101 0,27*10 1 75oC Chỉ số OD -0,032 -0,048 -0,031 VSV hiếu khí 0,32*101 0,18*101 0,27*101 80oC Chỉ số OD -0,017 -0,020 -0,012 VSV hiếu khí 0,14*101 0,18*101 0,14*10 1 85oC Chỉ số OD 0,008 0,015 0,015 19 Bảng 3.19: Ảnh hưởng của nhiệt độ thanh trùng đến số lượng vi sinh vật trong sản phẩm Sản phẩm Nhiệt độ thanh trùng Colifoms và E.coli (CFU/ml) Nấm men, nấm mốc (CFU/ml) 65 0 7 Hương dâu 75 0 2 65 0 7 Hương dứa 75 0 0 65 0 11 Hương trái cây hỗn hợp 75 0 3 Để đảm bảo hiệu quả của quá trình thanh trùng, các sản phẩm nước giải khát này nên chọn chế độ thanh trùng ở nhiệt độ 75oC với thời gian nâng nhiệt 15 phút, thời gian giữ nhiệt 1 phút, thời gian hạ nhiệt là 14 phút. 3.5. Xác định một số chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm nước giải khát chè đen Bảng 3.20: Kết quả phân tích một số chỉ tiêu chất lượng của sản phẩm nước giải khát chè đen Chỉ tiêu hĩa lý Chỉ tiêu vi sinh Sản phẩm Đường tổng số (g/100ml) pH Độ axit Vi sinh vật hiếu khí (CFU/ml) Nấm men nấm mốc (CFU/ml) Colifom và E.coli (CFU/ml) Hương dâu 8,241 +0,005 2,80 0,091 + 0,002 0 2 0 Hương dứa 8,124 + 0,042 2,87 0,095 + 0,002 2 0 0 Hương trái cây hỗn hợp 7,698 + 0,019 2,80 0,098 +0,002 3 3 0 20 3.6. Theo dõi sự biến đổi chất lượng của sản phẩm trong quá trình bảo quản - Kết quả kiểm tra vi sinh trong quá trình bảo quản cho thấy số lượng vi sinh vật hiếu khí cĩ trong 3 sản phẩm thay đổi khơng đáng kể, đảm bảo theo quy định của TCVN 7041:2002. - Hàm lượng vitamin C giảm dần theo thời gian bảo quản. - Trong quá trình bảo quản, chỉ số pH và giá trị mật độ quang của sản phẩm thay đổi khơng đáng kể. Như vậy, sau 40 ngày bảo quản thì chất lượng sản phẩm tương đối ổn định (Bảng 3.21). 3.7. Hạch tốn sơ bộ chi phí sản xuất Sản phẩm được đĩng vào chai thủy tinh dung tích 240ml. Chi phí được tính cho 1chai sản phẩm. Vậy tổng chi phí để sản xuất l chai sản phẩm là: 1.370,88 + 68,544 = 1.439,424 (đ) = 1.500 (đ)/chai sản phẩm 21 Bảng 3.21: Kết quả phân tích các chỉ tiêu hĩa lý, hĩa học và vi sinh của sản phẩm theo thời gian bảo quản Thời gian bảo quản Chỉ tiêu Sản phẩm hương dâu Sản phẩm hương dứa Sản phẩm hương trái cây hỗn hợp pH 2,8 2,87 2,8 Đối chứng Vitamin C 592,5 ± 7,5 604,3 ± 5,5 579,3 ± 12,6 Chỉ số OD 0,015 ± 0,002 0,030 ± 0,008 0,001 ± 0,005 pH 2,83 2,79 2,81 Vitamin C 577,9 ± 11,5 582,3 ± 4,1 569,1 ± 2,1 10 ngày VSV hiếu khí 1 1 1 Chỉ số OD 0,025 ± 0,004 0,059 ± 0,002 0,025 ± 0,002 pH 2,81 2,78 2,87 Vitamin C 241,1 ± 17.7 254 ± 0,8 247,6 ± 0,8 20 ngày VSV hiếu khí 1 1 1 Chỉ số OD 0,023 ± 0,003 0,021 ± 0,006 0,016 ± 0,007 pH 2,63 2,58 2,65 Vitamin C 203 ± 9,6 205,9 ± 22,5 197,7 ± 1,6 30 ngày VSV hiếu khí 1 1 1 Chỉ số OD 0,024 ± 0,003 0,026 ± 0,005 0,020 ± 0,009 pH 2,81 2,79 2,8 Vitamin C 195,4 ± 1.4 198,9 ± 1,4 200,6 ± 1,4 40 ngày VSV hiếu khí 1 1 1 22 3.8. Đề xuất cơng nghệ sản xuất nước giải khát chè đen Qua quá trình nghiên cứu trên chúng tơi đề xuất cơng nghệ sản xuất nước giải khát chè đen theo sơ đồ sau: {ddNaOH 2% và nước sạch} 0,07ml/100ml Nguyên liệu 0,015ml/100ml 0,02ml/100ml Sacaroza 7g Axit xitric 0,09g Axit ascorbic 0,05g Sacaroza 8g Axit xitric 0,08g Axit ascorbic 0,05g Sacaroza 8g Axit xitric 0,08g Axit ascorbic 0,05g Thanh trùng Nước giải khát chè đen hương trái cây hỗn hợp Nước giải khát chè đen hương dứa Nước giải khát chè đen hương dâu Phụ gia Hịa tan Lọc Bán thành phẩm Phối trộn Hương dâu Phụ gia Hịa tan Lọc Bán thành phẩm Phối trộn Hương trái cây hỗn hợp Phụ gia Hịa tan Lọc Bán thành phẩm Phối trộn Hương dứa Lọc Định lượng Chiết đĩng nắp Chai, nắp Rửa Định lượng Ngâm trích ly Nước Dịch chè (Bx = 1,0 + 0,2) Thời gian: 25 phút Nhiệt độ: 900C Tỷ lệ DM/NL: 30/1 23 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1. Kết luận 1. Điều kiện tối ưu cho quá trình trích ly chè đen OF là: Thời gian trích ly 25 phút, nhiệt độ trích ly 900C, tỷ lệ nước so với nguyên liệu là 30/1 (ml/g). 2. Chế độ trích ly thích hợp để thu hồi các chất trong chè nguyên liệu là trích ly 2 lần với thơng số cơng nghệ là: Thời gian trích ly 25 phút, tỷ lệ nước/nguyên liệu là 30/1 với nhiệt độ trích ly 900C. Hiệu suất thu hồi chất hịa tan đạt 91,30%, hiệu suất thu hồi tanin đạt 58,49%. 3. Cơng thức phối chế phụ gia: Hàm lượng phụ gia Sản phẩm Dịch chè/nước (ml/100ml) Sacaroza (g/100ml) Axit xitric (g/100ml) Axit ascorbic (g/100ml) Hương liệu (ml/100ml) Hương dâu 1:9 8 0,08 0,05 0,02 Hương dứa 1:11 8 0,08 0,05 0,07 Hương trái cây hỗn hợp 1:9 7 0,09 0,05 0,015 4. Cơng thức thanh trùng sản phẩm: Với chế độ thanh trùng này, sản phẩm cĩ thể bảo quản được trên 40 ngày 5. Đã xây dựng được quy trình chế biến cho 3 sản phẩm nước giải khát uống liền là nước giải khát chè đen hương dâu, nước giải khát chè đen hương dứa, nước giải khát chè đen hương trái cây hỗn hợp. 15 - 1 - 14 75 24 2. Kiến nghị Trong điều kiện nghiên cứu cĩ hạn, đề tài chỉ nghiên cứu một số vấn đề nhất định, kết quả thu được cịn nhiều hạn chế. Để cĩ một quy trình cơng nghệ trong điều kiện sản xuất, chúng tơi đề nghị cần tiếp tục nghiên cứu các vấn đề sau: 1. Nghiên cứu thêm các yếu tố ảnh hưởng khác đến quá trình trích ly như các chất chống oxy hĩa hỗ trợ, trích ly trong điều kiện khuấy trộn cĩ hỗ trợ vi sĩng để nâng cao hiệu quả trích ly. 2. Do trong nghiên cứu này tiến hành phối trộn phụ gia theo phương pháp cơ học nên cần nghiên cứu về vấn đề đồng hĩa trước khi rĩt sản phẩm. 3. Tiếp tục khảo sát thời gian bảo quản của sản phẩm để từ đĩ đưa ra thời hạn sử dụng của sản phẩm. 4. Tiếp tục nghiên cứu để đưa ra nhiều sản phẩm nước giải khát từ chè bổ sung nhiều loại hương liệu khác.